HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Peripheral-
Kraftstoffpumpe zur Benutzung z. B. in Verbrennungsmaschinen
von Motorfahrzeugen mit einer Zentrifugalflüssigkeitspumpe.
-
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die eine konventionelle
Peripheral-Kraftstoffpumpe für Motorfahrzeuge zeigt,
angegeben z. B. in der Japanese Patent Unexamined Publication
No. 79193/1985 oder der US-A-4591311, und Fig. 3 ist eine
perspektivische Schnittansicht, genommen entlang der Linie
III-III, die in Fig. 2 gezeigt wird.
-
In Fig. 2 und 3 schließt ein Pumpenkörper 1 ein: einen
Stromversorgungsabschnitt 2, einen Motor 3, einen
Zentrifugalpumpenabschnitt 4 und ein äußeres Gehäuse 5. Eine
rotierende Welle 3a des Motors 3 wird drehbar gelagert von
einem ersten Lager 2a des Stromversorgungsabschnitts 2 und
einem zweiten Lager 4a des Pumpenabschnitts 4.
-
Der Pumpenabschnitt 4 besteht aus einem Pumpengehäuse
41, einem Flügelrad 42 und einer Pumpenabdeckung 43. Von
diesen Komponenten ist das Pumpengehäuse 41 in das äußere
Gehäuse 5 preßgepaßt. Die Pumpenabdeckung 43 wird nach dem
offenen Endstück des äußeren Gehäuses 5 durch Verstemmen
gesichert. Das Flügelrad 42 ist zwischen dem Pumpengehäuse 41
und der Pumpenabdeckung 43 angeordnet. Das Flügelrad 42 hat
ein im wesentlichen D-förmiges Loch 42b, und der Mittelpunkt
Q des kreisförmigen Abschnitts dieses Lochs 42b stimmt mit
dem Mittelpunkt P des Flügelrads 42 überein. Ein Endstück der
rotierenden Welle 3a wird in dieses Loch 42b eingepaßt. Das
Endstück der rotierenden Welle 3a ist im wesentlichen D-
formig wie das Loch 42b, wobei sein Durchmesser ein wenig
kleiner als der des Lochs 42b eingerichtet wird.
-
Ein Umfangskraftstoffflußweg 44 wird gebildet sowohl an
dem Pumpengehäuse 41 als auch an der Pumpenabdeckung 43 um
die äußere Peripherie der Flügelrads 42 herum. Um die äußere
Peripherie des Flügelrads 42, die dem Kraftstoffflußweg 44
gegenüberliegt, gibt es eine Vielzahl von Flügeln 42a, die
eine Pumpenwirkung bereitstellen.
-
Ein stromauf gelegenes Ende des Kraftstoffflußwegs 44
steht in Verbindung mit einem an der Pumpenabdeckung 43
angeordneten Kraftstoffeinlaß 45, während ein stromab
gelegenes Ende des Kraftstoffwegs 44 in Verbindung steht mit
einem Ausflußführungsabschnitt 21, der angeordnet ist an dem
Stromversorgungsabschnitt 2, durch einen an dem Pumpengehäuse
41 und einer Motorkammer angeordneten Auslaß 46. Das stromauf
gelegene Ende und das stromab gelegene Ende des
Kraftstoffflußwegs 44 sind benachbart durch eine
Flußwegtrennwand 41a, die an dem Pumpengehäuse 41 angeordnet
ist. Die Flußwegtrennwand 41a steht der äußeren Peripherie
des Flügelrads 42 gegenüber, und läßt dazwischen einen
winzigen Spalt 6.
-
Der Betrieb der Pumpe wird als nächstes beschrieben. Der
Motor 3 wird angetrieben, solange er von einer externen
Stromquelle durch den Stromversorgungsabschnitt 2 mit Strom
versorgt wird. Das läßt das Flügelrad 42 rotieren, das sich
mit der rotierenden Welle 3a des Motors im Eingriff befindet,
wodurch das Flügelrad als Pumpe dient und den Kraftstoff von
dem Einlaß 45 ansaugt. Der angesaugte Kraftstoff fließt von
dem Kraftstoffflußweg 44 zum Auslaß 46, der Motorkammer und
zu dem Ausflußführungsabschnitt 21, um einer Maschine (nicht
gezeigt) zugeführt zu werden.
-
Der größte Teil des Kraftstoffs, der zu dem flußab
gelegenen Ende des Kraftstoffflußwegs 44 floß, kollidiert mit
der Flußwegtrennwand 41a und floß in den Auslaß 46. Aber ein
Teil dieses Kraftstoffs kehrt zu dem flußauf gelegenen Ende
des Kraftstoffflußwegs 44 zurück, indem er den winzigen Spalt
6 passiert.
-
Übrigens, wie in Fig. 3 gezeigt, wenn das Flügelrad 42
im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in der Abbildung zu sehen,
dann steht der Mittelpunkt O des kreisförmigen Teils des
Querschnitts der rotierenden Welle 3a im Eingriff mit dem
Mittelpunkt P des Flügelrads 42, während er im wesentlichen
um den halben Abstand zwischen der rotierenden Welle 3a und
dem Loch 42b, d. h. Δr, davon abweicht, weil beide, das
Endstück der rotierenden Welle 3a und das Loch 42b im
wesentlichen D-förmig sind, und gleichzeitig das Endstück der
rotierenden Welle 3a einen Durchmesser hat, der etwas kleiner
als der des Lochs 42b ist. Die günstigste Differenz zwischen
dem Querschnittsdurchmesser des Endstücks der rotierenden
Welle 3a und dem Durchmesser des Lochs 42b ist in der
Größenordnung von 30 bis 50 um. Deshalb liegt die oben
erwähnte Exzentrizität Δr im Bereich von 15 bis 25 um, und
darum ist es einsichtig, daß der winzige Spalt 6 an den
Abschnitten (A) und (B) des in Fig. 3 gezeigten Flügelrads 42
von 30 bis 50um variiert.
-
In der so konstruierten Peripheral-Kraftstoffpumpe
variiert der winzige Spalt 6 mit der Rotation des Flügelrads
42. Als Folge werden kleine Variationen (Pulsieren) in dem
Druck des an den Motor o. ä. zuzuführenden Kraftstoffs
erzeugt, oder kleine Vibrationen werden an dem Pumpenkörper 1
erzeugt, die resonant mit den Anschlußstücken des
Pumpenkörpers 1 und den Kraftstoffrohrleitungen werden, was
möglicherweise zu Geräusch führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung ist in Hinblick auf die obigen Umstände
gemacht worden. Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine
Peripheral-Kraftstoffpumpe bereitzustellen, die nicht nur in
der Lage ist, die Variation des winzigen zwischen Flügelrad
und Flußwegtrennwand eingesetzten Spalts zu reduzieren,
sondern auch kleine Vibrationen des Pumpenkörpers zu
verhindern und dabei Geräusche zu verhindern.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Peripheral-
Kraftstoffpumpe beschrieben, in der ein Flügelrad rotiert
wird, indem ein auf dem Flügelrad angeordnetes Loch mit einer
rotierenden Welle in Eingriff gebracht wird, die einen
Durchmesser kleiner als der des Lochs hat, worin der
Mittelpunkt des Lochs exzentrisch ist bezüglich des
Mittelpunkts des Flügelrads in Übereinstimmung mit einer
Differenz zwischen dem Durchmesser des Lochs und dem
Durchmesser des Querschnitts der rotierenden Welle, so daß
der Mittelpunkt des rotierenden Flügelrads den Mittelpunkt
der rotierenden Welle überlappt.
-
In der Erfindung läßt man den Mittelpunkt des
rotierenden Flügelrads mit dem Mittelpunkt der rotierenden
Welle übereinstimmen, indem man eine Exzentrizität bezüglich
des Mittelpunkts des Lochs des Flügelrads vorsieht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
-
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die ein konventionelles
Beispiel zeigt; und
-
Fig. 3 ist eine perspektivische Schnittansicht, genommen
entlang einer in Fig. 2 gezeigten Linie III-III.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Fig. 1 ist
eine Schnittansicht, die einen Pumpenabschnitt einer
Peripheral-Kraftstoffpumpe zeigt die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist. Die gleichen oder ähnliche Teile und
Komponenten, die in Fig. 1 gezeigt werden, werden ebenso wie
die in Fig. 2 und 3 gezeigten mit den gleichen
Referenznummern und -buchstaben gekennzeichnet, und die
Beschreibungen davon werden weggelassen werden.
-
In Fig. 1 ist das Zentrum Q eines Lochs 42b eines
Flügelrads 42 exzentrisch bzgl. des Zentrums P des Flügelrads
42 um Δr in Sehnenrichtung des Lochs 42b. Entsprechend stimmt
der Mittelpunkt P des Flügelrads 42 zur Zeit seiner Rotation
im wesentlichen mit dem Mittelpunkt O der rotierenden Welle
3a überein. Weil die Differenz zwischen dem Durchmesser des
kreisförmigen Teils des Lochs 42b und dem Durchmesser eines
Abschnitts der rotierenden Welle 3a, der einen kreisförmigen
Querschnitt hat, ungefähr 30 bis 50 um beträgt, wird solch
eine Exzentrizität Δr, wie in dem konventionellen Beispiel
beschrieben, vorzugsweise auf die halbe Differenz gesetzt, d.
h. etwa 20 um.
-
In der Peripheral-Kraftstoffpumpe, die wie oben
beschrieben konstruiert ist, stimmt der Mittelpunkt P des
rotierenden Flügelrads im wesentlichen mit dem Mittelpunkt O
der rotierenden Welle 3a überein. Deshalb ist die Variation
des winzigen Spalts 6 klein, wenn das Flügelrad 42 rotiert.
Wenn z. B. Δr auf 20 um gesetzt wird, wie oben erwähnt, dann
kann die Differenz des winzigen Spalts 6 an Abschnitt (A) und
Abschnitt (B) des Flügelrads 42 in Fig. 3 auf etwa 10 um
begrenzt werden. Aus der Tatsache, daß der winzige Spalt 6
normalerweise auf etwa 50 um gesetzt wird, ist ersichtlich,
daß seine Variation verglichen mit dem konventionellen
Beispiel in erheblichen Maße reduziert wird.
-
Als Resultat wird nicht nur die Variation des Drucks des
an die Maschine o. ä. zu liefernden Kraftstoffs reduziert,
sondern auch die an einen Motor 3 zu legende Last wird
stabilisiert. Aus diesem Grunde kann sich die Peripheral-
Kraftstoffpumpe stabiler Funktion und hoher Zuverlässigkeit
erfreuen. Zusätzlich werden kleine Vibrationen des
Pumpenkörpers 1 verhindert, was zur Eliminierung von
Geräuschquellen beiträgt.
-
Während die in Motorfahrzeugen benutzte Peripheral-
Kraftstoffpumpe in dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben
wird, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung auf
Peripheral-Kraftstoffpumpen für andere Zwecke angewendet
werden kann.
-
Wie im vorhergehenden beschrieben, wird die Peripheral-
Kraftstoffpumpe der Erfindung so angelegt, daß der
Mittelpunkt des Lochs exzentrisch ist bezüglich des
Mittelpunkts des Flügelrads in Übereinstimmung mit der
Differenz zwischen dem Durchmesser des Lochs und dem
Querschnittsdurchmesser der rotierenden Welle, so daß der
Mittelpunkt des rotierenden Flügelrads mit dem Mittelpunkt
der rotierenden Welle übereinstimmen kann. Deshalb kann die
Variation des winzigen Spalts, der die Verbindung zwischen
den stromauf und stromab gelegenen Enden des
Kraftstoffflußwegs herstellt, reduziert werden, wobei nicht
nur das Pulsieren des Ausflußdrucks des Kraftstoffs
verhindert wird, sondern auch die an den Motor gelegte Last
stabilisiert wird. Als Resultat können stabile Pumpenfunktion
und verbesserte Zuverlässigkeit erreicht werden. Weiter
können die kleinen Vibrationen des Pumpenkörpers verhindert
werden, womit die Pumpe vor Geräusch bewahrt wird.